Nguyên lý Bảo vệ Đầu cuối Pin Ô tô

—— Công nghệ Bảo vệ Đảo Cực Giải thích

1.什么是 Bảo vệ Đảo Cực?

Bảo vệ Đảo Cực (RPP) được sử dụng để ngăn ngừa thiệt hại cho hệ thống khi pin được kết nối ngược. Nó thường được tìm thấy trong các hệ thống điện ô tô, Hệ thống Quản lý Pin (BMS) và các mô-đun đầu vào DC áp suất thấp khác nhau.
Có ba loại cơ bản của mạch bảo vệ đảo cực:
- Dòng tiêu chuẩn/điode Schottky
- MOSFET kênh P phía cao
- MOSFET kênh N phía cao

2. Giải pháp bảo vệ cực性 ngược chính lưu

2.1 Phương pháp nối tiếp diole

Nguyên lý cơ bản: Một điốt tiêu chuẩn hoặc Schottky được đặt nối tiếp với đường điện dương và chỉ dẫn khi cực tính đúng.

So sánh kỹ thuật:

Ứng dụng: Các ứng dụng tiêu thụ năng lượng thấp hoặc nhạy cảm về chi phí.

giải pháp MOSFET Kênh P 2.2 (Được khuyến nghị)

Cấu trúc mạch: Một MOSFET kênh P tăng cường được đặt nối tiếp với đường điện áp dương, thường kèm theo điốt Zener để bảo vệ cổng.
Nguyên lý hoạt động:
- Khi được kết nối đúng cách, điốt cơ thể của MOSFET sẽ dẫn dòng và đầu vào Source nhận điện áp từ pin.
- Cổng (Gate) ở mức 0V, khiến Vgs âm, bật MOSFET.
- Điốt Zener giới hạn Vgs ở điện áp định mức của nó.

Khi đảo ngược: Điốt nội bộ bị ngược cực, MOSFET tắt, mạch bị ngắt và hệ thống được bảo vệ.

Lợi thế: Điện trở khi bật rất thấp, tổn thất công suất thấp hơn nhiều so với điốt. Không cần bộ điều khiển ngoài.

Ứng dụng: Thường được sử dụng trong điện tử ô tô, ECU và phần đầu vào của BMS.

giải pháp MOSFET Kênh N 2.3 (Hiệu suất cao)

Tính năng:
- Rds(on) thấp hơn kênh P, phù hợp cho hệ thống dòng điện lớn.
- Cổng cần bộ tăng áp hoặc bộ điều khiển tăng áp để nâng Vgs lên trên nguồn.
Khi kết nối ngược: Diode cơ thể bị ngược cực, cổng điều khiển bị vô hiệu hóa và MOSFET vẫn tắt.
Ứng dụng: Lý tưởng cho các hệ thống hiệu suất cao như bộ điều khiển EV tiên tiến.

giải pháp dựa trên bộ điều khiển 2.4: RPP so với Bộ điều khiển Diode Lý tưởng

3. Động vs Tĩnh về Cực Tính Ngược

Cực Tính Ngược Tĩnh: Kết nối ngược lâu dài, cần bảo vệ ổn định.
Cực Tính Ngược Động: Kết nối ngược tạm thời, ví dụ như cắm sai trong khoảnh khắc, cần phản hồi nhanh.

4. Bảo Vệ Bằng Rơ-le Cơ (Bổ Sung)

Ưu điểm:
- Có thể chịu được dòng điện tăng đột ngột cao với sự giảm điện áp tối thiểu.
- Cung cấp việc ngắt mạch hoàn toàn khi mở.
Nhược điểm:
- Kích thước lớn, tuổi thọ hạn chế.
- Phản hồi chậm, không phù hợp cho việc chuyển mạch thường xuyên.

5. Tóm tắt và Hướng dẫn Chọn lựa